Ile kosztuje drukarka 3D do metalu?

8 miesięcy temu

Jeszcze niedawno druk 3D z metalu był domeną producentów z branży lotniczej i medycznej, ale dziś jest on już obecny wszędzie.

Maszyniści drukują w 3D metalowe części zamienne, aby utrzymać fabryki w ruchu. Producenci rowerów drukują w 3D aluminiowe i tytanowe ramy. Wojsko na całym świecie drukuje w 3D niezbędne komponenty na liniach frontu. Dentyści drukują w 3D mosty, a jubilerzy teraz drukują w 3D metale szlachetne. Nie ma branży, której nie dotknąłby druk 3D z metalu, ponieważ jest on bardziej zróżnicowany i dostępny niż kiedykolwiek wcześniej.

Chociaż wiele można powiedzieć o technologii druku 3D z metalu, najlepszych drukarkach 3D do metalu, usługach na żądanie i materiałach, w tym miejscu skupimy się na cenie. Zacznijmy więc od początku.

Od około 1500 do 1 miliona dolarów

Tak, mamy do czynienia z szerokim zakresem cen, ponieważ istnieje około 10 bardzo różnych sposobów drukowania 3D części metalowych. Te kategorie technologiczne są luźno oparte na tym, czy drukujesz dzięki metalowego filamentu, metalowego proszku czy metalowego drutu. Istnieją choćby żywice z domieszką metalu, metalowe pręty i metalowe granulki jako opcje materiałowe, które wszystkie wytwarzają części o różnych atrybutach i są przeznaczone dla różnych branż i zastosowań.

Wybór technologii metalowej do zastosowania to kwestia równowagi potrzeb. Należy wziąć pod uwagę takie aspekty jak szczegółowość i kształt, rozmiar, wytrzymałość, rodzaj metalu, koszt, szybkość drukowania i objętość. Wszystkie obecne technologie druku 3D z metalu mają swoje wady i zalety, jeżeli chodzi o te kwestie. Niestety, żadna metoda druku 3D nie drukuje super wytrzymałych części szybko, tanio i idealnie, więc wybór zależy od priorytetów.

Najtańszy sposób na drukowanie 3D z metalu

Podstawową technologią druku 3D z metalu jest FDM, czyli modelowanie metodą osadzania topionego filamentu. Wykorzystuje ona plastikowy filament, który jest nasycony w ponad 85% proszkiem metalowym. W ciągu ostatnich trzech lat, popularność tej technologii gwałtownie wzrosła.

Filament metalowy, przeznaczony do stosowania w stacjonarnych drukarkach 3D, rozszerzył dostęp do druku 3D z metalu dla szerokiego grona odbiorców, którzy w przeszłości byli odcięci od tej technologii. Dziś, mimo iż jest to wciąż stosunkowo nowa technologia, drukowanie z użyciem metalowego filamentu jest wykorzystywane do różnych celów, od małych części zamiennych po prototypy. Tak, są to prawdziwe metalowe części, które znajdują zastosowanie w wielu aplikacjach końcowych. Po wydrukowaniu dzięki metalowego filamentu, należy go wysłać do zakładu obróbki końcowej. Zakład ten usuwa plastik z części, a następnie podgrzewa ją w piecu, aby ostatecznie otrzymać w pełni metalową część.

Kluczową zaletą filamentu metalowego jest łatwość drukowania na standardowej drukarce 3D. Należy pamiętać, iż przez „standardową” rozumiemy dowolną drukarkę FDM z podgrzewanym łożem i dyszą z hartowanej stali, która może osiągnąć wymaganą temperaturę co najmniej 180-220ºC. Teoretycznie oznacza to, iż nie potrzebujesz drogiej maszyny; możesz drukować na maszynach poniżej 200 USD, takich jak Ender 3 lub Anet A8, ale są pewne zastrzeżenia. Aby zachować ostrożność, należy rozważyć drukarki „zatwierdzone” do druku z filamentu metalowego, innymi słowy, marki, które eksperymentowały z filamentem metalowym na swoich maszynach i zapewniają szczegółowe wytyczne.

Na przykład, ostatnio kilku producentów drukarek 3D, w tym UltiMaker, BCN3D i Anycubic, wprowadziło profile drukarek, które umożliwiają drukowanie z metalowym filamentem na ich maszynach. Profil drukarki dla metalu oznacza, iż producent drukarki przetestował materiał na swojej maszynie i opracował menu ustawień, które umożliwiają pomyślne wytwarzanie części. To, iż drukarka nie ma profilu dla metalu, nie oznacza, iż nie będzie działać, ale może wymagać więcej domysłów i eksperymentów, a filament metalowy nie jest tani (ponad 150 USD za rolkę).

Najczęściej wymienianym filamentem metalowym są dwie odmiany stali nierdzewnej (316L i 17-4 PH) firmy BASF Forward AM o nazwie Ultrafuse Metal filament. Cena filamentu Ultrafuse Metal wynosi około 475 USD za jedną 3-kilogramową szpulę lub około 180 USD za szpulę 1-kilogramową. Jest to jednak znacznie mniej niż koszt zakupu dedykowanej drukarki do metalu.

Drukowanie 3D przy użyciu metalowego filamentu nie pozwala na uzyskanie użytecznych metalowych części bezpośrednio z drukarki. Części te muszą przejść przez etap odspajania i spiekania w piecu, co łącznie nazywa się obróbką końcową. Przy zakupie filamentu metalowego zwykle otrzymuje się „bilet przetwarzania”, który obejmuje usuwanie kleju i spiekanie 1 kilograma lub mniej wydrukowanych części u lokalnego usługodawcy. Wydrukowane części są wysyłane, a gotowe części metalowe są odsyłane z powrotem. Przeprowadzimy Cię przez wszystkie szczegóły w naszym Przewodniku po prawdziwych metalowych częściach z filamentu metalowego.

Więcej sprzętu niż tylko drukarka

Nie istnieją drukarki 3D do metalu, które ‘wypluwają’ gotowe do użycia metalowe części. Wszystkie one wymagają co najmniej pewnego stopnia czyszczenia.

Chociaż nie będziemy tutaj zagłębiać się w szczegóły dziesięciu technologii druku 3D z metalu, warto wiedzieć, iż prawie wszystkie z nich wymagają zakupu dodatkowego sprzętu. Może być konieczne usunięcie resztek polimeru lub luźnego proszku z metalowego wydruku, spiekanie wydrukowanej części 3D w piecu (kosztującym od 15 000 do 50 000 USD), wypełnienie wszelkich wlewów dodatkowym materiałem, polerowanie lub inne opcje obróbki końcowej.

Wielu producentów drukarek 3D do metalu produkuje również te dodatkowe elementy wyposażenia, a niektóre z nich są choćby zintegrowane. Pamiętaj, aby wziąć pod uwagę pełny pakiet sprzętu, który zwiększy koszty zakupu.

Aby dowiedzieć się więcej na temat zakupu profesjonalnej drukarki 3D, zapraszamy do przeczytania naszego przewodnika ‘Biznesowe drukarki 3D: Jak podjąć decyzję o zakupie’.

Więcej kosztów druku 3D z metalu do rozważenia

Cena samej maszyny i akcesoriów często stanowi jedynie ułamek całkowitego kosztu druku 3D z metalu. W niektórych przypadkach cena drukarki może stanowić mniej niż połowę wszystkich powiązanych wydatków. Dodatkowe koszty obejmują szkolenia, licencje na oprogramowanie, konserwację, materiały metalowe i inne materiały eksploatacyjne, takie jak zbiorniki z argonem lub azotem, które są używane w niektórych komorach do drukowania z metalu.

Pytasz, ile kosztuje materiał metalowy? Wspomnieliśmy już, iż filament metalowy może kosztować od 250 do 475 USD za kilogram w przypadku stali nierdzewnej, 121 USD za kilogram w przypadku miedzi i 832 USD za kilogram w przypadku tytanu, co może gwałtownie przekroczyć koszt drukarki 3D.

Proszek metalowy i drut stosowane w laserowym druku 3D i innych technologiach druku 3D z metalu to znacznie szersza kategoria.

Jedną z cech wyróżniających, na którą należy zwrócić uwagę, jest to, czy drukarka 3D do metalu może wykorzystywać standardowe materiały metalowe, które są popularne w formowaniu wtryskowym lub spawaniu. Te metalowe proszki i druty są powszechnie dostępne. Wielu producentów, którzy zajmują się zarówno produkcją tradycyjną, jak i addytywną, uważa, iż opłacalne jest stosowanie tego samego materiału metalowego do obu zastosowań.

Proszek metalowy może kosztować od 90 do 120 USD za kilogram w przypadku stali nierdzewnej i około 500 USD w przypadku tytanu.

Niektóre zastosowania wymagają jednak drobniejszego lub bardziej specjalistycznego proszku metalowego, który jest wykonany specjalnie do druku 3D. Wiele zastosowań lotniczych wymaga specjalistycznego proszku, a wiele metalowych drukarek 3D działa tylko z tymi specjalistycznymi materiałami.